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Effects and mechanism of CD4+CD25+ regulatory T cells in mouse experimental colitis treated by CLYSTER No.1

中药灌肠1号对小鼠结肠炎CD4+ CD25+免疫作用的研究



全 文 :中药灌肠1号对小鼠结肠炎 CD4+ CD25+
免疫作用的研究
安晓霞1,崔玉芳1,刘 萍2,李 燕1,董 波1,孙淑华1,
莘旭妮1,柳晓兰1,毛建平1
(1.军事医学科学院 放射与辐射医学研究所,北京 100850;
2.解放军总医院,北京 100853)
[摘要] 目的:探讨CD4+CD25+调节性T细胞(Tregs)在2,4二硝基氯苯(DNCB)和醋酸 (AA)复合法诱发的
小鼠溃疡性结肠炎中的变化规律及中药灌肠1号治疗的作用机制。方法:建立DNCB+AA复合法诱发的小鼠溃疡性
结肠炎模型,设立正常对照、模型对照、柳氮磺氨吡啶(SASP)和中药灌肠1号治疗共4组,用流式细胞仪检测各组外
周血、肠系膜淋巴结CD4+CD25+Tregs细胞的变化以及结肠组织病理学改变。结果:建模后1~2周,模型组外周血
和肠系膜淋巴结的CD4+CD25+Tregs细胞数量较正常组明显下降,而使用SASP和中药灌肠Ⅰ号治疗后该细胞亚群明
显高于模型组。结论:具有较强免疫抑制作用的CD4+CD25+Tregs细胞亚群在小鼠实验性溃疡性结肠炎的发病及病
情转归中可能具有重要免疫调节作用,中药灌肠1号通过调节Tregs细胞的数量对溃疡性结肠炎发挥治疗作用。
[关键词] CD4+CD25+调节性T细胞;溃疡性结肠炎;柳氮磺胺吡啶;中药灌肠1号
[中图分类号]R285.5 [文献标识码]A [文章编号]10015302(2008)14173603
[收稿日期] 20070810
[通讯作者] 崔玉芳,Tel:(010)66931353,Email:yufangc@
vip.sina.com;刘萍,Tel:(010)66936427,Email:liuping0707@ya
hoo.com.cn
  炎症性结肠病(inflammatoryboweldisease,IBD)
是一类顽固难治性的消化道疾病,临床病程反复发
作、迁延不愈[1]。由于病因及发病机制不十分明确,
治疗效果不满意。新近研究发现,CD4+CD25+T细
胞(regulatoryTcels,Tregs)在机体的免疫调节中具
有重要作用,其数量缺乏或功能缺陷可直接引起人和
动物多种自身免疫性疾病的发生及炎症性疾病的出
现[2,3]。本实验应用更接近于人溃疡性结肠炎(UC)
免疫学发病特点的二硝基氯苯+醋酸(DNCB+AA)
复合法诱发的小鼠溃疡性结肠炎模型[4],应用中药灌
肠1号治疗,以揭示Tregs细胞在其中的变化规律,探
索中药灌肠1号对UC的作用机制。
1 材料和方法
1.1 动物
KM小鼠40只,体重28~35g,雌雄各半,由军事
医学科学院实验动物中心提供[动物合格证号SCXK
(军)2002001],动物饲养在本院三级动物房。
1.2 试剂
硫化钠、醋酸、戊巴比妥(北京化工厂),DNCB
(北京化学试剂公司),柳氮磺氨吡啶(SASP)(上海三
维制药有限公司,批号 200609C12)。大鼠抗小鼠
FITCCD4,PECD25,PerCPCD3和 CD25FITC,CD4
PE以及大鼠同型对照IgMkPE等荧光素标记的抗体
(美国Biolegen公司),红细胞裂解液(BD公司)。
1.3 药物
中药灌肠 1号为解放军总医院生产(主要药
味:白头翁,黄连,秦皮,黄柏,紫草,仙鹤草,诃子,茜
草,青黛,白及。各药比例:25∶1∶2∶2∶25∶25∶1∶
25∶25∶25)。解放军总医院中药房通过水煮醇沉
工艺,过滤灭菌灌装生产,以秦皮甲素、小檗碱作为
质控指标(批号070205)。
1.4 分组及模型建立
小鼠按体重随机分为正常组(10只)、模型组
(10只)、阳性药柳氮磺氨吡啶(SASP,10只)和中药
灌肠1号(10只)治疗共4组。除正常组外,全部小
鼠均采用2,4二硝基氯苯(DNCB)和醋酸(AA)复
合法提前2周诱发溃疡性结肠炎模型:小鼠颈背部
以10%Na2S脱毛,1%的DNCB丙酮液03mL每日
滴背致敏一次,连续14d,第15天用1%戊巴比妥
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腹腔注射麻醉小鼠后,将内径01mm的聚乙烯管
插入小鼠直肠,深度35cm,将03% DNCB乙醇液
02mL灌入结肠,保持肛门高位2min,防止药物流
出。第16天同法灌入8%醋酸02mL。
1.5 治疗及给药途径
正常和模型组均以等体积蒸馏水灌肠;SASP组以
蒸馏水配制的SASP(200mg·mL-1)灌肠,每次17g
·kg-1,每日1次;中药灌肠1号组(12g·mL-1生药)
每次10g·kg-1灌肠,每日1次,分别给药1,2周。
1.6 观察指标
1.6.1 一般指标 治疗过程中每日观察小鼠进食、
排便、精神和体重等。
1.6.2 外周血和肠系膜淋巴结细胞 处死小鼠前
从眼眶取血08~1mL,肝素抗凝。01mL用作流
式细胞仪分析,其余用淋巴细胞分离液分离后制备
淋巴细胞离心涂片。小鼠处死后迅速摘取肠系膜淋
巴结,剥离干净脂肪组织后置于预冷的无血清RPMI
1640液中,在冰上用200目不锈钢筛网上研磨,制
成细胞悬液,调整细胞密度为1×108个/mL,01mL
用作流式细胞仪分析,其余制作细胞离心涂片。
1.6.3 Tregs细胞亚群表面标志物分析 取肝素抗
凝的外周血和制备的肠系膜淋巴结细胞悬液各100
μL,置于流式专用管中,分别加入上述荧光素标记
的抗体,其中 FITCCD4,PercpCD3各 4μL,PE
CD2515μL,室温避光孵育30min后,外周血中加
入红细胞裂解液(1∶9稀释)2mL/管,室温放置15
min。所有样本均于1500r·min-1离心20min,弃
上清液,用冷 PBS液3mL洗2次,最后用05mL
PBS重悬,上机(BectonDickinson)检测。
1.7 统计方法
采用SPSS软件包,进行方差分析和t检验。
2 结果
2.1 一般症状
灌肠后1d各组小鼠(正常组除外)均出现明显
精神萎靡、懒动,体重明显下降。1~3d先后出现
黏液便、黏液脓便及黏液血便。治疗1~2周后,体
重及其他结肠炎症状明显改善。
2.2 外周血T细胞亚群变化
表1结果显示,与正常组比较,模型组外周血
CD3+和 CD4+T细胞均出现降低,尤以 CD4+降低
较为明显(P<005)。经 SASP和中药复方1号治
疗2周后,与模型组比较,治疗组 CD3+和 CD4+ T
细胞均有升高(P<005)。
表1 中药灌肠1号治疗溃疡性结肠炎小鼠2周后外周血
CD3+,CD4+T细胞的变化(珋x±s,n=5) % 
组别 剂量/g·kg-1 CD3+ CD4+
正常 - 486±147 622±854
模型 - 367±639 366±6353)
SASP 17 754±7002) 725±4952,3)
中药1号 10 622±6291) 612±3321,3)
  注:与模型组比较1)P<005,2)P<001;与正常组比较3)P<005
2.3 外周血CD4+CD25+T细胞亚群的变化
表2结果表明,与正常组比较,模型组小鼠外周血
Tregs亚群降低非常显著(P<001)。而经SASP治疗
1周(P<001)和2周(P<005)、经中药灌肠1号治疗
1周(P<005)和2周(P<001,P<005)后,小鼠外周
血Tregs亚群,均有显著或非常显著性增高。
表2 溃疡性结肠炎小鼠外周血CD4+CD25+
T细胞亚群的变化(珋x±s,n=5) % 
组别 剂量/g·kg-1 治疗1周 治疗2周
正常 - 080±017 080±017
模型 - 001±0014) 001±0014)
SASP 17 297±0162,4) 242±1111)
中药1号 10 242±0741,3) 246±0532,3)
  注:与模型组比较1)P<005,2)P<001;与正常组比较3)P<
005,4)P<001
2.4 肠系膜淋巴结CD4+CD25+T细胞亚群的变化
表3结果显示,与正常组比较,模型组小鼠淋巴
结Tregs亚群降低趋势与外周血非常相似(P<
005)。而经 SASP治疗1周(P<005)后,该亚群
明显增高,治疗2周后虽也出现升高,但未见显著性
差别。而经中药灌肠1号治疗1周(P<001)和2
周(P<001)后,小鼠淋巴结Tregs细胞均出现非常
显著性增加。
表3 溃疡性结肠炎小鼠淋巴结CD4+CD25+
T细胞亚群的变化(珋x±s,n=5) % 
组别 剂量/g·kg-1 治疗1周 治疗2周
正常 - 012±001 061±044
模型 - 003±0023) 003±0023)
SASP 17 382±1081,3) 200±146
中药1号 10 593±0522,4) 478±0262,4)
  注:与模型组比较1)P<005,2)P<001;与正常组比较3)P<
005,4)P<001
3 讨论
新近研究发现,Tregs细胞在机体的免疫调节中
具有重要作用,其主要作用是抑制效应T细胞的反应
和维持外周免疫耐受[1,37]。本实验结果也证实,模型
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组Tregs细胞的急剧减少,降低了机体免疫反应的抑
制能力,从而加剧了过度的免疫病理损伤,致使炎症
不能得到有效的控制,导致肠道炎症的持续存在。而
中药灌肠1号和柳氮磺胺吡啶均能较好调控Treg细
胞数量和功能的增加,一方面可有效抑制过度的免疫
反应,另一方面可调节机体的免疫平衡,维持机体内
环境的相对稳定,达到有效治疗UC的目的[1]。
IBD主要表现为由肠腑湿热引起的急慢性肠道
炎症,归属于中医的“脏毒”、“肠”、“肠风”“泄
泻”和“休息痢”等病证范畴,多应用清热解毒、活血
化瘀等祛邪类中药抑制免疫功能,主要机制在于抑
制病理性亢进的免疫环节。本研究采用的中药灌肠
1号[4]为白头翁、青黛、秦皮、黄连、黄柏、仙鹤草、茜
草、紫草、诃子、白及10味加减。复方中白头翁能清
肠腑湿热、止泻止痢,青黛清热解毒,仙鹤草收敛止
血、止痢、补虚强壮,白及消肿生肌,茜草活血化瘀、
凉血止血,紫草凉血活血、解毒透疹,诃子涩肠止泻,
全方配伍可共奏清热解毒、活血化瘀、凉血止痢、祛
腐生肌之功效[4]。
本实验结果显示,中药灌肠与目前作为临床治
疗首选药物的柳氮磺胺吡啶具有相似的疗效,但不
良反应小,价格低廉,开发潜力大。相信今后能通过
调控 CD4+CD25+ Tregs免疫应答及其重要细胞因
子调控网络,更深入揭示具有我国传统特色的中医
中药作用机制,并为自身免疫疾病和炎症性肠病的
免疫治疗提供新的途径。
[参考文献]
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celsinsmad3/mice[J].WorldJGastroenterol,2006,12
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EfectsandmechanismofCD4+CD25+regulatoryTcelsin
mouseexperimentalcolitistreatedbyCLYSTERNo.1
ANXiaoxia1,CUIYufang1,LIUPing2,LIYan1,DONGBo1,SUNShuhua1,SHENXuni1,
LIUXiaolan1,MAOJianping1
(1.DepartmentofImmunology,InstituteofRadiationMedicine,AMMS,Beijing100850,China;
2.GeneralHospitalofPLA,Beijing100853,China)
[Abstract] Objective:ToexploretheefectsandmechanismofCD4+CD25+regulatoryTcels(Tregs)inmouseexperimental
colitistreatedbyCLYSTERNo.1.Method:Themousemodelofexperimentalcolitiswasestablishedbydinitrochlorobenzene(DNCB)
aceticacid(AA)inmiceDNCBandAAAdultKMmousewererandomlydividedintofourgroups:normalcontrolgroup,experimental
colitismodelgroup,SASPandChinesemedicinetherapeuticgroups.ProportionofCD4+CD25+ Tregsinperipheralblood(PB)and
mesentericlymphnode(MLN)wasestimatedbyflowcytometryattheendofoneortwoweekaftertreatingwithSASPandCLYSTERNo.
1.Result:Themodelofexperimentalcolitisinmousewassuccessfulyestablished.Comparedwithnormalcontrolgroup,theproportion
ofCD4+CD25+TregswasmarkedlydecreasedinPBandMLNofmodelcontrolgroupofexperimentalcolitis.Butitwassignificantlyin
creasedintherapeuticgroupsofSASPandCLYSTERNo.1,andtheirCD4+CD25+TregsinPBandMLNweremuchmorethanthe
modelcontrolgroupattheendofoneortwoweeksaftertreatingwithSASPandCLYSTERNo.1.Conclusion:CD4+CD25+Tregswith
strongimmunesuppressioncouldplayacentralroleintheinitiationanddevelopmentofmouseexperimentcolitis,andtheCLYSTERNo.
1mightexertitstherapeuticefectsonUCbytheregulationofnumberandfunctionofCD4+CD25+Tregs.
[Keywords] CD4+CD25+regulatoryTcel;ulcerativecolitis;salazosulfapyridine;CLYSTERNo.1
[责任编辑 古云侠]
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